KR20080084584A - 챔버, 특히 진공 챔버 내에서 캐리어를 이동시키는 장치 - Google Patents

챔버, 특히 진공 챔버 내에서 캐리어를 이동시키는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공 챔버 내에서 캐리어를 이동시키는 장치에 관한 것이다. 이 캐리어는 플레이트 형상으로 형성되며, 구동 시스템에 의해 구동된 롤러상의 폭이 좁은 측의 하부 에지를 이용하여 지지된다. 바람직하게 구동 시스템으로서 부분적으로 진공 챔버 내부에 및 부분적으로 진공 챔버의 외부에 배치되는 자기 커플링이 사용된다. 수직 방향으로 작용하는 힘의 도움으로 자기 커플링의 2개의 부품이 서로 상대적으로 변위될 수 있다. 또한, 캐리어의 수평 변위도 가능하다.

Description

챔버, 특히 진공 챔버 내에서 캐리어를 이동시키는 장치{ARRANGEMENT FOR MOVING A CARRIER IN A CHAMBER, IN PARTICULAR A VACUUM CHAMBER}
본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 장치에 관한 것이다.
PECVD(플라즈마 강화 화학 기상 증착) 원리에 따라 작동하는 진공 코팅 설비에서 코팅은 설비 내부로 도입되며 소스에 의해 이온화되는 가스에 의하여 직접적으로 이루어진다. 플라즈마는 기판 또는 기판 뒤에 배치되는 후방 전극과 소스 사이에서 연소한다.
기판은 종종 진공 코팅 설비를 통해 롤러 상에서 이동되는 캐리어에 고정된다. 이들 롤러는 코팅 설비 내에서 오염을 일으키지 않도록 바람직하게 진공 코팅 설비의 외부에 위치되는 구동 시스템에 의해 이동된다.
챔버 내부에 위치되는 샤프트에 대한 구동 장치는 이미 공지되어 있다(US 2005/0206260 A1). 이 샤프트는 챔버의 외부에 위치된 모터에 의한 자기 커플링을 통하여 구동된다.
또한, 복수의 이송 롤러를 갖춘 진공 코팅 설비 내의 기판을 위한 이송 장치가 공지되어 있다(DE 103 28 273 A1). 이 장치에는 이송 롤러뿐 아니라 구동기도 코팅 설비의 배기 영역 내에 위치된다.
또한, 작업편에 적합한 이송 시스템을 포함하는 프로세스 챔버(GB 2 171 119A)가 공지되어 있다. 이러한 이송 시스템은 자기 커플링에 의해 구동되는 실린더를 포함한다. 이때 자기 커플링은 챔버 내에서 리프트 상에 배치되는 2세트의 이송 롤러들 사이에서 전환되도록 작용한다.
또한, 진공 설비 내에서 장착 부품을 이동시키기 위한 장치가 공지되어 있는데, 이 장치는 체적 내에 연결 요소를 포함하고, 연결 요소는 부분적으로 자성 물질로 이루어지며, 또한 체적의 외부에는 자성 물질이 배치되는데, 이 자성 물질은 마찰 연결에 의해 내부 자성 물질과만 접촉한다(DE 102 27 365 = EP 1 387 473 A2).
마이크로 전기 구조 요소의 제조를 위해 수직 배향으로 실리콘 디스크와 같은 박막 기판을 처리하는 공지된 방법에서, 3개의 위치의 원형 실리콘 디스크 상에 가압되는 구동 롤러가 제공된다(US 6 251 551B1). 이 실리콘 디스크는 구동 롤러에 의해 실리콘 디스크의 축선을 중심으로 회전될 수 있다. 그러나 실리콘 디스크는 컨베이어 벨트에 의해 추가로 직선 이송된다.
원형의 플레이트형 캐리어의 회전 운동에 대하여서는 캐리어의 가장자리에 맞물리는 복수의 롤러가 제공되는 것이 공지되어 있다(JP 2002 110763 A). 그러나 캐리어는 레일에 의해 선형으로 이동된다.
나선형 자기 커플링을 갖춘 자기 캐리어 장치가 US 2002/060134 A1에서 공개된다. 그러나 이 장치는 롤러에 리프팅 기구를 제공하지 않는다.
EP 1 648 079 A2는 벽에 의해 분리된 물체들 사이의 움직임을 전달하기 위한 시스템을 설명한다. 이 시스템은 캐리어의 이송에 적합하지 않다.
마지막으로 박막 기판의 이송을 위한 이송 롤러를 갖춘 진공 코팅 설비가 공지되어 있는데, 이 진공 코팅 설비는 진공 코팅 설비의 외부에 위치된 구동 시스템과, 하나 이상의 이송 롤러와 구동기 사이의 하나 이상의 자기 커플링을 포함한다(EP 1 870 487).
본 발명은 챔버 내에서 하나 이상의 방향으로 물체를 자동으로 이동시키는 문제를 다룬다.
이 문제는 특허청구범위 제1항의 특징에 따라 해결된다.
결과적으로 본 발명은 진공 챔버 내에서 캐리어를 이동시키는 장치에 관한 것이다. 이 캐리어는 플레이트 형상으로 형성되며, 구동 시스템에 의해 구동된 롤러상의 폭이 좁은 측의 하부 에지를 이용하여 배치된다. 바람직하게 간접 구동 시스템으로서 자기 커플링이 사용되는데, 이 자기 커플링은 부분적으로는 진공 챔버 내부에 및 부분적으로는 진공 챔버의 외부에 배치되며 진공 챔버의 외부에 위치된 자기 커플링의 부품은 모터에 의해 구동된다. 수직 방향으로 작용하는 힘의 도움으로 자기 커플링의 2개의 부품은 서로 상대적으로 변위될 수 있다. 또한, 캐리어의 수평 변위도 가능하다.
본 발명에 따른 한가지 이점은 진공 코팅 설비 내의 캐리어가 캐리어를 지지하는 구동 롤러로부터 분리될 수 있는 점을 포함한다. 본 발명의 다른 이점은 캐리어가 측면으로도 변위될 수 있는 점을 포함한다.
본 발명의 실시예가 도면에 도시되며 하기에 보다 상세히 설명된다.
도 1은 프로세스 챔버(1)를 측면도로 도시한다. 이 프로세스 챔버(1) 외에 도시되지 않은 추가의 챔버가 위치될 수 있다. 이들 챔버는 프로세스 챔버 및/또는 버퍼 챔버일 수 있다.
프로세스 챔버(1)는 다리(2, 3) 위에 놓이며, 이들 다리 사이에는 치형 휘일(4, 5; 6, 7)과 카운터 샤프트(8, 9)를 구비하는 기어링(29)이 위치된다.
도 2는 프로세스 챔버(1)를 통과하는 A-A 단면을 도시한다. 프로세스 챔버가 중간 벽(10)에 의해 2개의 절반부로 분할된 것을 볼 수 있다. 하나의 전반부에는 캐리어(11)가 위치되며, 이 캐리어는 구체적으로 도 2에 2개의 안내 롤러(12, 24)만이 도시된 안내 롤러 상에서 도면의 평면 내부로 이동할 수 있다. 도 2의 도면에서 캐리어(11)의 하단부(13)는 롤러(12)로부터 직접 분리되어 후크(14, 15)와 구동기(미도시)에 의해 벽(16)을 향하는 방향으로 이동된다. 다리(2, 3) 뒤에는 나중에 논의될 리프팅 피스톤이 위치되지만 도 1에서는 볼 수 없다. 기어링(29)은 리프팅을 균일하게 하기 위해 2개의 리프팅 실린더를 사용할 때에만 필요하다. 안내 롤러(12)를 통해 연장되고, 프로세스 챔버(1) 내에 위치되는 자기 커플링의 제 1 절반부(19)와 연결되는 샤프트(18)를 지지하는 이송 비임이 17로 지시되며, 제 1 절반부는 프로세스 챔버(1)의 외부에 제공되는 이러한 자기 커플링의 제 2 절반부(20)와 대향하여 위치된다. 이러한 제 2 절반부(20)는 벨트 구동기(21)를 통해 구동된다. 바람직하게 서로 대향하여 위치된 자기 커플링의 절반부(19, 20)는 서로를 지나 활주할 수 있는 평탄면을 갖는다.
중간 벽(10)에 의해 분리된 프로세스 챔버(1)의 좌측 절반부에는 움직임이 도면의 평면으로부터 이탈하는 캐리어(22)가 추가로 도시된다. 이 캐리어(22)의 단부(23)는 안내 롤러(24)에 놓이고, 이 안내 롤러(24)를 통해 샤프트(25)가 안내되며, 샤프트는 또한 프로세스 챔버(1) 내에 놓이는 자기 커플링의 부품(26)을 통 해 안내되며, 프로세스 챔버(1)의 외부에 놓이는 자기 커플링의 부품(27)은 벨트 구동기(28)에 의해 구동된다.
도 3은 도 2의 부분 영역의 확대도를 도시한다. 이 도면에서 하단부(13)가 이제 안내 롤러(12)에 놓이는 캐리어(11)를 볼 수 있다. 하단부(13)가 롤러(12)의 외부로 안내될 수 있도록, 리프팅 피스톤(31)을 상하로 이동시킬 수 있는 공압 실린더(30)가 제공된다. 도 3에 도시된 위치에서 리프팅 피스톤(31)이 상부로 이동되어, 이송 비임(17), 안내 롤러(24), 및 그와 함께 자기 커플링의 내부 부품(19) 및 샤프트(18)가 또한 상부로 이동된다. 자기 커플링의 부품(19)은 이제 자기 커플링의 외부 부품(20)과 직접 마주한다. 베어링(36) 내에 지지되고 외부 자석(20)을 구비하며 벨트 구동기(21)에 의해 구동되는 구동 샤프트(35)가 벽(16)에 고정되어 연결된다. 프로세스 챔버(1)의 내부를 대기로부터 분리시키는 얇은 격판이 37로 지시된다. 이 격판(37)은 슬리브(38) 또는 이 슬리브(38)의 일부분의 내부로 조립된다.
캐리어(11)가 프로세스 챔버(1)의 내부로 이동되는 도 3에 도시된 위치에서, 후크(14)는 캐리어(11)의 외부에 위치된다. 즉, 후크(14)는 프로세스 챔버(1)의 측벽(16)을 향하는 방향으로 이동하기 위해 이 캐리어의 통공(40) 내부로 연장되지 않는다. 후크(14)는 접촉 프레임(41) 상이 아니라 수평 이동을 실행하는 리드스루 상에 고정된다. 이러한 리드스루는 도 3에서 보이지 않는다.
구동 샤프트(35)가 벨트 구동기(21)에 의해 회전될 때, 대기압 중에 위치된 자기 커플링의 부품(20)도 회전된다. 자기 커플링의 부품(20)의 자기장은 슬리 브(38) 또는 슬리브(38)의 일부분에서 지지되는 비자성 또는 비자기화 격판(37)을 통과하며, 프로세스 챔버(1) 내에 위치된 자기 커플링의 부품(19)을 운반한다. 이에 따라 샤프트(18) 및 그와 함께 안내 롤러(12)가 회전한다. 이러한 안내 롤러(12)에 캐리어(11)의 하단부가 지지되기 때문에, 캐리어(11)는 도면의 평면 내부로 이동한다.
도 4는 도 2에 도시된, 구체적으로는 캐리어(11)가 도면의 평면 내부가 아닌 프로세스 챔버(1)의 벽(16)을 향하는 방향으로 이동되는 도 2의 위치에 도시된 장치의 일부분의 확대도를 다시 한번 도시한다. 이 위치에 도달하기 위해, 구동기(45)에 의해 좌측을 향하여 수평으로 이동된 후크(14)는 캐리어(11)의 통공(40) 내부로 연장된다. 이제 리프팅 실린더는 캐리어(11)가 후크(14)에 현수되도록 낮춰진다. 캐리어(11)는 이제 도시되지 않은 지지부 및 구동기(45)의 후크(14)에 의해 수평으로 이동될 수 있다. 이때 자기 커플링의 2개의 부품(19, 20)은 서로에 대해 수직으로 편향된다. 접촉 프레임은 41로 지시된다.
도 5는 종방향 단면 B-B으로부터 우측 캐리어(11)만 볼 수 있는 부분을 도시한다. 도 5의 종방향 단면은 리프팅 실린더(60) 및 리프팅 실린더와 연결되는 리프팅 피스톤(61)을 통해 연장된다. 프로세스 챔버(1)의 바닥(63)을 관통하는 리드스루가 62로 지시된다. 바닥(63) 상에는 홀더(64)가 플랜지 이음되며, 홀더의 내부에는 커플링 부분(65)이 위치되고, 커플링 부분(65)은 리프팅 피스톤(61)의 일부분(67)과 리프팅 실린더(60)의 피스톤 로드(66)를 나타낸다. 리프팅 실린더(60)는 커플링 부분(65)과 함께 피스톤(61) 내부로 나사연결되는 공압 실린더이다.
리프팅 피스톤(61)은 지지부(68)를 통해 내부에서 안내 롤러(70)가 회전할 수 있는 이송 비임(69)과 연결된다. 캐리어(11)로부터의 공간에서 지지부(미도시) 상에 고정된 프롱(71; prong)을 볼 수 있으며, 이 지지부는 벽(16)의 외부에 위치되며 여기에 도시되지 않은 구동기와 연결된다. 벨트 구동기(73)는 자기 커플링(74)을 구동시키며, 자기 커플링은 또한 안내 롤러(70)를 회전시킨다.
각각의 이송 비임(69)에 대하여 2개의 리프팅 피스톤 중 하나는 이송 비임의 전방에 다른 하나는 이송 비임의 후방에 제공하는 것이 가능하다. 그러나 이송 비임(69)의 중앙에 결합되는 단 하나의 리프팅 피스톤을 제공할 수도 있다. 접촉 프레임은 72로 지시되며, 캐리어(11)는 플라즈마원과 기판 사이에 형성된 평행한 간격을 보장하기 위해 접촉 프레임의 외부로 가압된다. 또한, 접촉 프레임은 플라즈마 체적의 범위를 정하고 캐리어의 접지를 위해 후방 전극을 제공한다.
도 1은 프로세스 챔버의 전체 도면.
도 2는 도 1의 프로세스 챔버를 통과하는 A-A 종단면도.
도 3은 제 1 위치에 있는 도 2로부터의 확대된 부분도.
도 4는 제 2 위치에 있는 도 2로부터의 확대된 부분도.
도 5는 도 1의 프로세스 챔버를 통과하는 B-B 종단면도의 부분도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
1: 프로세스 챔버 4, 5; 6, 7: 치형 휘일
8, 9: 카운터 샤프트 10: 중간 벽
11, 22: 캐리어 12, 24, 70: 안내 롤러
14, 15: 후크 17: 이송 비임
18, 25: 샤프트 19, 20: 커플링의 절반부
21, 28, 73: 벨트 구동기 29: 기어링
31, 61: 리프팅 피스톤 37: 격판
38: 슬리브 45: 구동기
60: 리프팅 실린더 62: 리드스루
66: 피스톤 로드

Claims (11)

  1. 챔버, 특히 진공 챔버(1) 내에서 캐리어(11)를 이동시키는 캐리어 이동 장치로서, 상기 캐리어(11)가 플레이트 형상으로 형성되고 구동 롤러(12)에 의해 선형적으로 이동 가능한 캐리어 이동 장치에 있어서,
    상기 구동 롤러(12, 24)가 리프팅 기구(30, 31)에 의해 상기 플레이트 형상의 캐리어(11)의 폭이 좁은 측면을 향하여 및 상기 캐리어(11)의 폭이 좁은 측면으로부터 멀리 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 롤러(12, 24)가 이송 비임(17) 상에 놓이며 상기 리프팅 기구(30, 31)가 상기 이송 비임(17)과 연결되는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 롤러(12, 24)가 자기 커플링(74)과 연결되는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 자기 커플링이 상기 챔버(1) 내에 위치되는 제 1 부품(19) 및 상기 챔버(1)의 외부에 위치되는 제 2 부품(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어(11)가 하나 이상의 개구를 갖는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어(11)가 통공(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  7. 제 1 항 및 제 6 항에 있어서,
    상기 통공(40)을 통해 연장되어 상기 캐리어(11)를 지지할 수 있도록 후 크(14)가 제공되는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어(11)는 상기 후크(14)가 결합되는 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 후크(14)가 상기 캐리어(11)의 표면에 대해 수직으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 후크(14)의 이동을 위한 구동기가 제공되며, 상기 구동기가 상기 챔버(1)의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 자기 커플링의 상기 제 1 부품(19) 및 상기 제 2 부품(20)이 상기 캐리어(11)의 제 1 위치에서 서로 대칭으로 마주하여 위치되고, 상기 캐리어(11)의 제 2 위치에서 서로에 대해 수직 방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는
    캐리어 이동 장치.
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